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人教版化学九年级上册
《碳单质的多样性》第2课时同步分层练习
【基础篇】
1.清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色，这是因为墨汁中的碳 (　　)
A.具有可燃性　　　　　　　　　B.具有氧化性
C.具有还原性　　　　　　　　　D.在常温下化学性质稳定
2.单层石墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的导电性、导热性和其他奇特性质。下列说法正确的是 (　　)
①石墨烯是一种新型化合物
②金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质活泼
A.①④　　　　　　B.②③　　　　　　C.①③　　　　　　D.②③④
3.《天工开物》记载火法炼锌的工艺：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后，逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌)其过程中主要发生的化学反应是2C+ZnCO3 Zn+3CO↑。下列说法正确的是 (　　)
A.炉甘石属于纯净物　　　　　　　　　　　B.反应前后固体的质量不变
C.该反应中有元素的化合价发生改变　　　　D.该过程中碳发生了还原反应
4.在2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑反应中，还原剂是（ ）
A．C B．CO2 C．Fe2O3 D．Fe
5.试管中有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是（ ）
A．氧化铜 B．四氧化三铁和木炭粉
C．氧化铜和木炭粉 D．氧化铜和二氧化锰
【能力篇】
一、单选题：
1.下列关于碳的燃烧的描述，错误的是( )
A. 碳与氧气的反应属于化合反应
B. 木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量
C. 金刚石的硬度很大，所以金刚石不能燃烧
D. 碳在氧气中燃烧的产物可能是混合物
2.在一定条件下，下列物质不能与单质碳发生化学反应的是( )
A. CO B. CO2 C. O2 D. CuO
3.氧化铜中混有少量炭粉，提纯的方法是( )
A. 通过颜色人工分离 B. 隔绝空气加热混合物
C. 在氧气流中加热混合物 D. 加入水后过滤
4.下列对一些事实的解释正确的是（ ）
事实 解释
A 书写档案规定必须使用碳素墨水 碳的化学性质不稳定
B 石墨能够做电池的电极材料 石墨很软
C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性
D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有吸附性
5.下表为不同温度下每立方厘米活性炭所能吸附的气体的体积。分析数据与气体组成、性质的关系，结论正确的是（ 　）
H2 CO2 O2 N2 C12
气体的沸点(℃) -252 -78 -183 -196 -34
被吸附的体积(mL) 4.5 97 35 11 494
A．气体分子所含原子个数多时，气体易被吸附
B．沸点越低的气体，越易被吸附
C．气体是化合物时，易被吸附
D．气体的相对分子质量越大，越易被吸附
二、填空探究题：
1.根据碳和碳的氧化物回答下列问题：
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，其中　　　是由分子构成的；
(2)在书写具有保存价值的图书、档案时，规定使用碳素墨水的原因是　　　　　　　　　　；
(3)在CO2+C 2CO中表现出还原性的物质是　　　　。
2.如图所示的甲、乙两装置都可以用来进行木炭还原氧化铜的实验，小刚同学选用甲装置来进行实验：
（1）实验过程中，小刚发现W管右端的气球鼓起来了，实验结束冷却到室温后，气球依然鼓着，他经过探究发现气球中的气体是二氧化碳和一氧化碳的混合物．小刚查阅资料得知：木炭和氧化铜高温时也可以反应产生铜和一氧化碳，这个反应的化学方程式为______________________________；
该实验事实说明，相同的反应物发生化学变化时，因为___________________，所以生成物不同。
（2）甲乙两种装置相比，甲装置的优点之一是__________________
三、推断题
1.已知A、B为两种黑色粉末，C是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，D为红色单质。且A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示。请回答：
（1）C的化学式为 ；
（2）若A为金属化合物，则A中金属元素的化合价是 ；
（3）反应①的化学方程式为 。
【拔高篇】
1.一定质量的木炭与过量的氧气在密闭的容器内加热使其充分反应。如图中能正确反映容器内有关的量随时间变 化的关系图象是( )
A B C D
2．某小组进行活性炭与氧化铜反应的实验，装置气密性良好。
【实验准备】如图，取一具支试管，在支管处连接一段导气管。将铜丝一端绕成螺旋状，另一端固定在橡胶塞上，加热铜丝至表面变黑。
【实验步骤】
①取活性炭粉末置于具支试管中，在支管口放一团棉花，固定装置。
②将橡胶塞塞紧，使铜丝的螺旋状部分与活性炭粉末接触。
③预热后固定加热，2 min后观察到澄清石灰水变浑浊。
④……(步骤待补全)。冷却后，取出铜丝，用水清洗，对比接触活性炭粉末部分和没接触活性炭粉末部分的颜色。
【反思分析】
(1)证明活性炭和氧化铜发生化学反应的另一现象是　　　　　　　　　　　，该实验可说明活性炭有　　　　性，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　。
(2)支管口放一团棉花的作用是　　　　　　　　。
(3)补全“……”处的实验步骤，并说明原因：　 。
同步分层练习答案
【基础篇】：
1. D 2.B 3.C 4.A 5.C
【能力篇】：
一、选择题：
C 2.A 3.C 4.D 5.D
二、填空探究题：
1. (1)C60　(2)碳在常温下化学性质稳定　(3)C
2.（1）C+CuO = Cu+CO↑
反应物的量（或反应物的质量）反应物的质量不同
（2）甲乙两种装置相比，甲装置的优点之
2.石墨具有优良的导电性
三、推断题
1.（1）CO2 （2）+2（3）2CuO+C2Cu+CO2↑
【拔高篇】：
1.C
2.(1)接触活性炭的铜丝的黑色螺旋状部分变红　还原　2CuO+C 2Cu+CO2↑
(2)防止活性炭粉末进入支管　(3)夹紧弹簧夹后，熄灭酒精灯；这样能够防止液体倒吸炸裂具支试管
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《碳单质的多样性第2课时》教学设计
课题 课题1第2课时 单元 第六单元 学科 化学 年级 九年级
课标分析 1.掌握碳单质的化学性质,常温下不活泼和升高温度后的活泼性。 2.掌握碳单质的可燃性和还原性。
素养目标 通过对生活中一些常见碳单质的使用情况，了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性。 通过学习探究碳的化学性质，重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论。 通过学习碳的化学性质，了解碳的用途。 通过还原反应和还原性概念的建立过程，体会比较、分类、综合、归纳等方法在化学反应中的作用。
重点 难点 碳的可燃性和还原性。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，你知道其中的原因吗 墨是我国传统文房用具之一，用炭黑等材料制成。 增强学生兴趣，体会化学就在身边。
讲授新课 一、常温下，碳的化学性质不活泼。 教师展示图片：钻石恒久远一颗永流传、碳素笔书写档案、木质电线杆炭化防腐。 教师播放视频“用烧焦底端的木头建在房屋”让学生进一步理解碳的化学性质。 把电线杆烧焦后木头变成木炭,由于碳在常温下化学性质稳定,所以可以保存较长时间。 学生分析碳原子结构示意图 碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子，也不容易失去电子，因此在常温下，化学性质相对稳定。 联系生活情景,同学们可以结合所学内容解释简单的日常生活现象。
二、C与氧气的反应—可燃性 【教师提出问题】 1.回忆木炭在氧气中燃烧的现象，并写出反应的化学方程式 2.如何证明木炭燃烧有二氧化碳生成？ 【教师提出问题】 3.理论上，碳恰好充分燃烧时，碳和氧气的质量比是多少？ 4.碳燃烧时，燃烧产物与碳和氧气的质量比［m(C)/m(O2)］有何关系？试用数轴表示出来。 5.碳单质既化学性质不活泼，但又有可燃性，你是如何理解的？ 金刚石、石墨、C60的结构不同，物理性质差异较大。那么，化学性质呢？ 【学生思考回答】 木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量； 用坩埚钳夹持红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，待木炭燃烧停止后，取出坩埚钳，向瓶中倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳。 12∶32=3∶8 这与反应条件有关，常温下碳单质的化学性质不活泼，但升高到一定温度时，碳可以燃烧。 燃烧生成二氧化碳。 通过复习,温故知新,引入新的知识。 通过学习碳的不完全燃烧可以让学生们知道在氧气不足情况下可能产生的巨大危害。
三、碳与某些金属氧化物的反应 教师播放视频，学生认真观察。 1.碳、氧化铜、铜的颜色？ 2.石灰水的变化情况？ 3.开始时气泡的产生？ 4.装置的特点？ 【交流讨论】 1.实验装置比较。（学生组装实验室加热高猛酸钾制取氧气的装置） 2.实验现象描述。网罩的作用_________(说明反应的条件是 ) 【教师总结】：顺口溜 小二黑，不团结，高温夺氧很激烈， 一个夺氧逃跑了，一个失氧在流血。 【交流讨论】： 试管口略向下倾斜？ 2.实验完毕后先将导管取出,再停止加热 3.刚开始试管中出现气泡，为什么石灰水不变浑浊 4.为什么要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察？教师演示：用坩埚钳夹住铜丝在酒精灯上灼烧。 学生观察实验仪器、步骤、现象并记录,总结并回答:试管中黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊。 学生观察现象。 教师分析还原反应，还原剂得氧，氧化剂失氧。得出碳的用途冶炼金属。 1.高炉炼铁原理 2.碳还原二氧化碳原理 让学生们知道在氧气不足情况下可能产生的巨大危害。 通过演示实验引出碳与氧化铜的反应,培养学生通过实验探究科学知识的意识,通过所学知识分析解决化学问题的能力,培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实的原则。
课堂小结 单质碳的化学性质 1. 常温下碳的化学性质不活泼； 2. 可燃性； 3. 还原性
板书设计
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课题1 碳单质的多样性
第2课时
第六单元 碳和碳的氧化物
（人教版）九年级
上
01
素养目标—明确要求
02
激趣导入—提高兴趣
03
要点精讲—典例精析
04
知识总结—加强记忆
05
练习应用—巩固提升
素养目标
01
01
02
03
04
通过对生活中一些常见碳单质的使用情况，了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性。
通过学习探究碳的化学性质，重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论。
通过还原反应和还原性概念的建立过程，体会比较、分类、综合、归纳等方法在化学反应中的作用。
通过学习碳的化学性质，了解碳的用途。
激趣导入
02
古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，你知道其中的原因吗
墨是我国传统文房用具之一，用炭黑等材料制成。
典例精析
要点精讲
要点精讲
03
一、常温下碳的化学性质不活泼
碳单质有哪些化学性质？
性质
决定 体现
结构
碳原子的结构示意图：C
＋6
2 4 预测
化学性质
碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子，也不容易失去电子，因此在常温下，化学性质相对稳定。
要点精讲
03
一、常温下碳的化学性质不活泼
把电线杆烧焦后木头变成木炭,由于碳在常温下化学性质稳定,
所以可以保存较长时间。
要点精讲
03
二、C与氧气的反应——可燃性
1.回忆木炭在氧气中燃烧的现象，并写出反应的化学方程式
2.如何证明木炭燃烧有二氧化碳生成？
用坩埚钳夹持红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，待木炭燃烧停止后，取出坩埚钳，向瓶中倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳。
木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量
C + O2 CO2
点燃
要点精讲
03
二、C与氧气的反应——可燃性
1.与充足的O2的反应：
2.与不充足的O2的反应：
C+O2 = CO2
点燃
2C+O2 = 2CO
点燃
(放出热量)
(放出热量)
C＋O2 点燃 CO2
1∶1
结论：氧气的用量不同，产物不同。
2C＋O2 点燃 2CO
2∶1
2∶2
氧气微粒个数比是 2∶1
要点精讲
03
二、C与氧气的反应——可燃性
3.理论上，碳恰好充分燃烧时，碳和氧气的质量比是多少？
4.碳燃烧时，燃烧产物与碳和氧气的质量比［m(C)/m(O2)］有何关系？试用数轴表示出来。
5.碳单质既化学性质不活泼，但又有可燃性，你是如何理解的？
12∶32=3∶8
这与反应条件有关，常温下碳单质的化学性质不活泼，但升高到一定温度时，碳可以燃烧。
要点精讲
03
二、C与氧气的反应——可燃性
金刚石、石墨、C60的结构不同，物理性质差异较大。那么，化学性质呢？
燃烧生成二氧化碳。
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
【实验6-2】
把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中。打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟。
实验步骤：
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
加网罩
不加网罩
装置比较
加棉花
不加棉花
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
【实验6-2】
实验现象：
①试管内粉末由黑色变成光亮的红色
②澄清石灰水变浑浊
实验分析：
生成了二氧化碳、单质铜。
实验结论：
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
1.试管口略向下倾斜？
2.实验完毕后先将导管取出,再停止加热
3.刚开始试管中出现气泡，为什么石灰水不变浑浊
4.为什么要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察？
防止石灰水被倒吸，使试管炸裂。
刚开始的排出是试管中的空气。
防止铜重新被氧化。
2Cu + O2 = 2CuO
△
防止试管口冷凝水回流炸裂试管
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
常温下
碳的化学性质不活泼
点燃
碳具有可燃性
高温
碳具有还原性
金属网罩：集中火焰，提高温度
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
2CuO + C = 2Cu + CO2
高 温
所以单质碳具有还原性
氧化铜失去氧变为铜单质
碳夺去了氧化铜中的氧使其变成了铜
从分子组成上看CuO转变为Cu，发生了什么变化 是什么导致了这种变化
CuO失去氧而变成单质铜，是碳夺走了CuO中的氧。
要点精讲
03
三、碳与某些金属氧化物的反应
碳单质还原性的应用
在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。
碳的还原性可用于冶金工业。
如，焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
加强记忆
知识总结
知识总结
04
碳的化学性质
常温下,碳的化学性质稳定
可燃性
还原性：
充分燃烧时，
不充分燃烧时，
巩固提升
练习与应用
练习应用
05
1.炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。下列说法中错误的是（ ）
A. 炭雕能作为艺术品可以长久保存
B. 炭雕能吸附室内微量的有害气体
C. 摆放炭雕时必须远离火种
D. 将制炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应
D
练习应用
05
2.试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是（ ）
A、氧化铜 B、四氧化三铁与木炭粉
C、铜与木炭粉 D、氧化铜与木炭粉
3.在2Fe2O3+3C = 4Fe+3CO2↑反应中，还原剂（ ）
A.C B.CO2 C.Fe2O3 D.Fe
高温
D
A
练习应用
05
4.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图,下列说法错误的是（　）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C．碳在反应中表现出还原性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
D
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